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多品种中小批量企业生产计划控制方法的研究

工学论文网  2012-09-28  【字体: 】  Gzu521.com    我要评论(0)

第一章 引言

第一节 研究背景
随着经济全球化的发展,企业所面临的市场竞争日益加剧。另一方面,随着经济的发展,产品普遍供大于求,市场已由卖方市场转向买方市场,消费者的行为变得更具有选择性和多样性,对各种产品有了更高的要求,因此市场需求开始朝着多样化、个性化的方向发展。制造业所处的环境发生了很大的变化,用两句话概括即:市场需求日趋多变,技术进步突飞猛进。市场需求的多样化使得以往单一品种大批量生产、靠批量降低成本的生产方式逐渐无法施展其威力,因此,为了更好地满足顾客的需求,也为了求得企业自身的生存和发展,制造业企业的生产应更多地转向多品种、中小批量生产,如何有效的制定并执行多品种中小批量的生产计划将成为另一个新的课题。

第二节 研究意义
二十世纪初,以福特制造模式为代表的大批量生产方式揭开了现代化社会大生产的序幕,该生产方式所创立的生产标准化原理、作业单纯化原理以及移动装配法原理等奠定了现代化社会大生产的基础,至今仍是制造业企业的主要生产方式。但是时代进展到今天,一方面,在市场需求多样化面前这种生产方式逐渐显露出其缺乏柔性,不能灵活适应市场需求变化的弱点;另一方面,飞速发展的电子技术、自动化技术以及计算机技术等,从生产工艺技术以及生产管理方法两方面,都使大量生产方式向多品种中小批量生产方式的转换成为可能。因此大批量生产方式正逐渐失去其优势,而多品种中小批量生产方式将愈来愈成为生产方式的主流。从中国来看,进入九十年代中期,企业环境发生了质的变化。对企业影响最大的是:市场机制正取代计划体制,短缺经济正转向供需平衡或供过于求,中国市场对外开放的格局进一步形成。
经济形势的发展,使中国进入了经济体制转轨、经济结构调整、经济增长方式转变并行的时期。对企业来说,最直接的感受就是市场经济的优胜劣汰真的事到临头了。这里既充满了挑战,也有众多的机遇。国有企业普遍面临摆脱对政府依赖,加速结构调整,实现体制转换,自主自立走向市场的考验。
企业环境的变化使企业的生产活动也必须做出相应的调整,一切以市场为导向,生产适销对路的产品。过去企业不考虑顾客的需要,那是因为由国家下达指令性计划,大规模地生产同一种产品,虽然消费者不满意产品的品种或花色,但因为是卖方市场,企业的生存没有受到威胁,而如今企业的生产是以满足顾客的需要为目标的,而市场中消费主体的要求又千变万化,尤其中国加入WTO后,企业的对手不仅仅是国内的,而且还包括拥有先进技术的国外企业,所以企业的发展方向只能是生产多品种、中小批量的产品,从而求得生存和发展。          
企业的生产战略是关于生产系统如何成为使企业立足于市场,并获得竞争优势的战略性计划,从这个角度考虑,制造业企业的竞争主要都是围绕着产品展开的,而产品的竞争又始终是围绕在能否更好地服务用户这一中心,因此市场需求多样化发展,必然导致多品种、中小批量生产将成为社会主流生产方式。总之,通过多角度的分析我们发现在中国企业中实施多品种中小批量生产方式是必要的,其理论意义主要体现在以下几个方面:
(一)随着市场需求多样化的发展,能更好地满足顾客的需求。
(二)可紧握市场脉搏,提高企业竞争优势,增强企业的应变能力。
(三)产品多样化在一定程度上可降低企业的生产经营风险。
(四)中小批量生产能有效地降低库存,提高企业流动资金周转率,提高企业的经济效益。
(五)提高企业市场竞争力和开拓新市场的能力。

 


第二章 生产计划与控制

第一节 生产计划
生产计划就是企业为了生产出符合市场需要的产品,所确定的在什么时候生产,在哪个车间生产以及如何生产的总体计划。企业生产计划是根据销售计划制定的,它又是企业制定物资供应计划、设备管理计划和生产作业计划的主要依据。
生产计划是管理的重要职能之一。没有生产计划,企业内一切活动都会陷入混乱。在多品种中小批量生产方式中,生产内部分工精细,协作严密,任何一部分活动都不可能离开其它部分而单独进行。尤其是生产运作活动,它需要调配多种资源,在需要的时候,按需要的量,提供所需产品和服务,因此更离不开周密的计划。所以,生产计划是生产运作管理中的一个重要部分。多品种中小批量生产型企业,若没有生产计划,如同一个交响乐队没有指挥,是无法进行合奏的。
一、生产计划主要内容
  生产计划工作的主要内容包括:调查和预测社会对产品的需求、核定企业的生产能力、确定目标、制定策略、选择计划方法、正确制定生产计划、库存计划、生产进度计划和计划工作程序、以及计划的实施与控制工作。
二、生产计划的分类及相关计划的制定程序
生产计划按照生产的进行时间分类按此类可分为:中长期生产计划、年度生产计划、和生产作业计划。
(一)中长期计划。中长期计划是企业中长期发展计划的重要组成部分,计划期一般是三年、五年,也有十年或者更长的。它是根据企业经营发展战略中有关产品方向、市场范围、生产规模、技术水平和财务成本方面的发展要求,对企业生产能力的增长水平,企业重大技术改造和设备投资,生产线设置和生产组织形式的调整,环境保护,厂区布局等方面所作的规划。
(二)年度计划。它是企业年度经营计划的核心,计划期为一年或稍长。它是根据企业的经营目标、利润计划、销售计划的要求和其它的主客观条件,确定企业计划年度观众的生产水平,包括产品品种、质量、产量、产值等生产指标。
(三)生产作业计划。生产作业计划是企业年度生产计划的继续和具体化,是贯彻实施生产计划,为组织企业日常生产活动而编制的执行性计划。通过生产作业计划将全厂的生产任务分解,分配给各车间、工段,直至每个工人,把全年的任务细化,落实到第一季、每月、每周,直至每天和每个作业班。
生产计划按计划实施的过程分类,可以分为:综合计划、主生产计划和物料生产计划。
(一)综合计划。又称为生产大纲,它是对企业未来较长一段时间内资源和需求之间的平衡所作的概括性设想,是根据企业所拥有的生产能力和需求预测对企业未来较长一段时间内的产出内容、产出量、劳动水平、库存投资等问题所作的决策性描述。
 例如空调制造企业,空调需求的特点就是季节性非常强。通常采用的生产方式是将秋季和冬季生产出来的产品放置于仓库中,当需求高峰的春季和夏季至来时候再卖。但是如果这个夏天特别热就会造成缺货,亦或许这个夏天特别凉快,企业就有可能积压产品,背上库存的沉重包袱。天气变化的难以预测使得这种决策很难。而这就是综合计划做出概括性设想。
  综合计划并不具体制定每一品种的生产数量,生产时间,每一车间、人员具体工作任务,而是按照以下的方式对产品、时间和人员做出安排。
(1)产品。按照产品的需求特性、加工特性、所需人员和设备上的相似性等。将产品综合为几大系列,以系列为单位来制定综合计划。例如,自行车分为16寸,24寸。
(2)时间 综合计划的计划期通常是年,因此有些企业也把综合计划称为年度生产计划或年度生产大纲,在该计划期内,使用的计划时间单位是月,双月,或季。
(3)人员 综合计划可用几种不同方式来考虑人员安排问题,例如,将人员按照相馆产品系列分成相应的组,分别考虑所需人员水平;或将人员根据产品的工艺特点和人员所需的技能分组,等等。综合计划中对人员还需用考虑到需求变化引起的对所需用人员数量的变动,决定是采取加班,还是扩大聘用等基本方针。
综合计划的实施步骤及其制约条件,如图2-1所示:
 
图2-1综合计划的实施步骤及其制约条件
 

其中基本相关条件关系要考虑到:
(1)在给定时间段内的人员关系式,其式为:
本期人员数=上期末人员数+本期初聘用员数-本期初减聘人员数
(2)库存水平与生产量的关系式为:
本期末库存量=上期未库存量+本期生产量-本期需求量
其它约束条件可分为物理性约束条件和政策性约束条件。前者是指一个组织的设施限制、生产能力限制等问题,后者是指一个组织经营管理方针上的限制,例如,企业规定订单积压时间最长不能超过多少,一个月的最大加班时数等。
综合计划的制定除要考虑以上因素外还需要考虑成本因素,只有成本在可接受范围内,一个计划才是可接受的。制定期综合计划时所要考虑的成本因素有:正式人员的人员成本、加班成本、聘用和解聘费用、库存成本费、订单积压成本和库存缺货成本等。
(二)主生产计划(Master Production Schedule,简称MPS)。它是确定每一具体的最终产品在第一具体时间段内的生产数量。这里的最终产品,主要指对于企业来说最终完成、要出厂的完成品,它可以是直接用于消费的消费产品,也可以是作为其它企业的部件或配件。这里的具体时间段,通常以周为单位,在有些情况下,也可能是旬、月或日。
主生产计划的制定程序如下图2-2所示:
图2-2主生产计划的制定程序
 

而MPS所需满足的制约条件有:
(1)MPS所生产的总量必须等于综合计划确定的生产总量。
(2)在决定产品批理和生产时间时必须考虑资源的约束。
(三)物料需求计划。主生产计划确定以后,生产管理部门下一步要做的事是:保证主生产计划所规定的最终产品所需的全部物料(原材料、零件、部件等)以及其它资源能在需要的时候供应得上。这个问题看起来很简单,但做起来并不容易。因为一个最终产品所包括的原材料、零件、部件的种类和数量可能是相当大的,而且对于某些产品来说不同的零部件还有相关的“母子”关系,从而构成一个多层结构。所谓的物料需求计划,就是要制定这样的原材料、零部件的生产采购计划:外购什么、生产什么、什么物料必须在什么时候订货或开始生产,每次定多少,生产多少,等等。
 也就是说物料需求计划要解决的是与主生产计划规定的最终产品相关物料的需求问题,而不是对这些引起物料的独立的、随机的需求问题。这种相关需求的计划和管理比独立需求复杂得多,对于一个企业来说也十分重要。因为,只要在物料需求计划中漏掉或延误一个零件,就会导致整个产品的完不成或延误。

制定生产计划的一般步骤如图2-3所示:
图2-3生产计划的一般步骤

 
一、确定目标
通常根据企业的经营计划确定的目标来确定。
二、内外部因素分析
内外部因素如图2-4所示:
图2-4 内外部因素分析
 

第二节 生产控制
一、生产控制系统的任务
一个生产控制系统最重要的任务首先是控制基本库存和流量库存,即平衡输入和输出。然后再使用精确控制方法减小控制库存。同时还可以考虑采取一些能力计划和批量计划的措施。生产周期和脱期(脱期等于任务的实际完成日期减去计划完成日期)是两个不同的目标参量,对它们分别监控,分别采用不同的措施进行控制。生产周期只是平均库存与生产能力的函数,脱期却受到另外两方面的影响,即:计划生产周期和实际生产周期的偏差,计划与实际任务投放日期的偏差。
二、生产控制的主要活动内容
生产控制贯穿于生产系统运动的始终。生产系统凭借控制的动能,监督、制约和调整系统各环节的活动,使得生产系统按计划运行,并能不断适应环境的变化,从而达到系统预定的目标。生产系统运行控制的活动内容十分广泛,涉及生产过程中各种生产要素、各个生产环节及各项专业管理。其内容主要有:对制造系统硬件的控制(设备维修)、生产进度控制、库存控制、质量控制、成本控制等等。
  生产进度控制,是对生产量和生产期限的控制,其主要目的是保证完成生产进度计划所规定的生产量和交货期限。这使生产控制的基本方面。其它方面的控制水平,诸如库存控制、质量控制、维修等都对生产进度产生不同程度的影响。在某种程度上,生产系统运行过程的各个方面问题都会反映到生产作业进度上。因此,在实际运行管理过程中,企业的生产计划与控制部门通过对生产作业进度的控制,协调和沟通各专业管理部门(如产品设计、工艺设计、人事、维修、质量管理)和生产部门之间的工作,可以达到整个生产系统运行控制的协调、统一。
  维修,是对机器设备、生产设施等制造系统硬件的控制。其目的是尽量减少并及时排除物资系统的各种故障,使系统硬件的可靠性保持在一个相当高的水平。如果设备、生产设施不能保持良好的正常运转状态,就会妨碍生产任务的完成,造成停工损失,加大生产成本。因此,选择恰当的维修方式、加强日常设备维护保养、设计合理的维修程序是十分重要的。
 库存控制,是使各种生产库存物资的种类、数量、存储时间维持在必要的水平上。其主要功能在于,即要保障企业生产经营活动的正常进行,又要通过规定合理的库存水平,采取可行地有效控制方式,使库存数量、成本和占用资金维持在最低限度。
 质量控制,其目的是保证生产出符合质量标准要求的产品。由于产品质量的形成涉及生产的全过程,因此,质量控制是对生产政策、产品研制、物料采购、制造过程以及销售使用等产品形成全过程的控制。
 成本控制,同样涉及生产的全过程,包括生产过程前的控制和生产过程中的控制。生产过程前的成本控制,主要是在产品涉及和研制过程中,对产品的设计、工艺、工艺装备、材料选用等进行技术经济分析和价值分析,以及对各类消耗定额的审核,以求用最低的成本,生产出符合质量要求的产品。生产过程中的成本控制,主要是对日常生产费用的控制。其中包括:材料费、各类库存品占用费、人工费和各类间接费用等。实际上,成本控制是从价值量上对其它各项控制活动的综合反映。因此,成本控制,尤其是对生产过程中的成本控制,必须与其它各项控制活动结合进行。
      而在这几项活动内容中,在本人看来以生产进度控制和成本控制最为重要,以下就是对这两块控制的基本阐述。
        三、生产进度控制
(一)生产进度控制的基本概念
生产进度控制,又称生产作业控制,是在生产计划的执行过程中,对有关产品生产的数量和期限的控制。其主要目的是保证完成生产作业计划所规定的产品产量和交货期限指标。生产进度控制是生产控制的基本方面,狭义的生产控制就是指生产作业进度控制。
生产进度控制贯穿整个生产过程,从生产技术准备开始到产成品入库为止的全部生产活动都与生产进度有关。习惯上人们将生产进度等同于出产进度,这是因为客户关心的是能否按时得到成品,所以企业也就把注意力放在产成品的完工进度上,即出产进度。
(二)影响生产进度的原因
生产控制涉及到企业的方方面面。下面我们比较详细地分析与进度控制有联系的职能管理,这些管理部门的工作质量会影响到企业的生产进度。分析的范围限定在企业内部,这是因为企业外部的环境因素是不可控制的,而内部因素一般认为是可控的,将生产控制首先应该理解为对企业内部管理活动的控制。
1、设备故障
现代企业都是大机器生产,设备的完好率对正常生产起着十分重要的作用。设备完好率是指设备能正常运转的时间与制度工作时间的比值,是设备管理的一项重要指标,它基本上决定了设备的生产能力。由于制订生产计划时已考虑了设备的这个指标,如果在生产过程中,故障时间超过指标值,马上会影响出产进度。特别是关键设备出故障,影响重大,有时造成的损失甚至无法挽回。
2、停工待料
因物料不能及时供应,设备不得不停工。如果缺料时间长,加工计划又不能及时调整,会严重影响加工进度。可以有两种停工待料类型:一种是原材料供应脱节,由于计划不当,或者是由于供应商的原因,都可能造成这种局面;另一种是生产流程中前后道工序衔接不好,后工序被迫停工。造成后一种等待加工的原因又可能有许多,如设备故障、库存控制不力、人为因素造成废品率过高等等。在产品的生产流程上无论何处发生停工,都会影响产品的出产进度。
3、质量问题
编制出产计划时,一般都事先考虑到每道工序或每个零件生产线的废品率,考虑废品率后的投入计划量就会大于出产量,以保证客户的需求量。一旦废品率超过允许标准,就有可能影响到出产计划。所谓可能是因为企业往往备有适当的保险库存以备急用。而造成质量问题的原因又有许多,如设备加工精度下降,材料问题,工人的人为因素,加工工艺问题等等。
4、员工缺勤
关键设备操作工、流水线操作工的非计划缺勤也会影响加工进度。当缺勤十分严重时,会导致整条生产线停产。员工缺勤除了本身的素质以外,还有其它许多不可预见的原因,如生病,以及家庭的社会的自然的突发事件等等。
以上四方面只是影响进度计划的主要原因,从简单的叙述中已经可以看出问题的复杂性。原因之中有原因,一种原因套着另一种原因,形成一条条因果链。顺着因果关系链追寻最终原因,常常会发现这些不仅与生产系统有关而且与其它子系统也有关,这样就给解决问题带来一定的困难。

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